如果有一臺(tái)電動(dòng)車,標(biāo)稱續(xù)航里程1000km,你覺得它能跑多少公里? 蔚來在去年1月7日的NIO Day發(fā)布會(huì)上,蔚來推出150kWh半固態(tài)電池包。近日,在電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上,衛(wèi)藍(lán)新能源創(chuàng)始人李泓透露,蔚來這個(gè)150kWh的半固態(tài)電池包由衛(wèi)藍(lán)新能源提供,這是除寧德時(shí)代外,蔚來引進(jìn)的第二家電池供應(yīng)商,預(yù)計(jì)這個(gè)半固態(tài)電池包會(huì)在今年年底或明年上半年在ET7車型上量產(chǎn),可以實(shí)現(xiàn)單次充電續(xù)航1000公里。 ![]() 到底什么是固態(tài)電池,什么是半固態(tài)電池呢? 固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì),固態(tài)電池使用固體電解質(zhì),替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜,固態(tài)電池的固態(tài)電解質(zhì)在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),不會(huì)析出易燃液體,所以固態(tài)電池大大降低熱失控風(fēng)險(xiǎn),而且因?yàn)殡娊赓|(zhì)為固態(tài),相比傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池體積能量密度提升70%以上,達(dá)到500Wh/kg的水平。 ![]() 目前固態(tài)電池的開發(fā)難度較大,在短時(shí)間內(nèi)難以裝車落地,但急需一個(gè)優(yōu)于液態(tài)鋰電池的產(chǎn)品,于是半固態(tài)電池應(yīng)運(yùn)而生。 ![]() 半固態(tài)電池是一種介于液態(tài)鋰電池與全固態(tài)鋰電池之間的電池形態(tài),即混合固液電池。相比固態(tài)電池,半固態(tài)電池含有一定量的液體電解質(zhì),而且含有隔膜。衛(wèi)藍(lán)新能源在中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上公布的實(shí)驗(yàn)視頻可看出,他們家研發(fā)的上一代能量密度300 Wh/kg半固態(tài)電池包通過了針刺實(shí)驗(yàn)等一系列動(dòng)力電池安全實(shí)驗(yàn),相比液態(tài)鋰電池,半固態(tài)電池更輕,能量密度更高,同時(shí)體積小,而且更安全。而且半固態(tài)電池可以兼容常用的正負(fù)極材料,能充分利用現(xiàn)今電池生產(chǎn)資源,提前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。 ![]() 可以說,現(xiàn)今電池的發(fā)展方向?yàn)橐簯B(tài)電池—半固態(tài)電池—固態(tài)電池,所以固態(tài)電池已經(jīng)成為了全球相關(guān)企業(yè)的研究焦點(diǎn),一些國(guó)家在固態(tài)電池方面研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局比較早,且技術(shù)路線與中國(guó)也大不相同,日本和韓國(guó)選擇了“硫化物”路線,美國(guó)則是“金屬鋰負(fù)極”路線,中國(guó)的相關(guān)企業(yè)結(jié)合液態(tài)電解質(zhì)容易量產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),以及固態(tài)電池相比液態(tài)鋰電池更安全的特點(diǎn),發(fā)展半固態(tài)電池可以實(shí)現(xiàn)比全固態(tài)電池更快的量產(chǎn)速度。 大家看到上面一大堆如此“化學(xué)”的知識(shí),是不是覺得有點(diǎn)無聊了,那讓我們把話題轉(zhuǎn)回蔚來的半固態(tài)電池上。 ![]() 蔚來的半固態(tài)電池包,有正極高鎳、負(fù)極硅碳、原位固化固液電解液三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),并沒有改變電池結(jié)構(gòu)或者徹底實(shí)現(xiàn)電解液固化。理論上來說,可以講它并沒有顛覆性的技術(shù),只是在材料和工藝上進(jìn)行了創(chuàng)新。 拋開過程,只講療效,這個(gè)半固態(tài)電池包的性能相比蔚來在售的電池包有什么不同呢? ![]() 關(guān)于半固態(tài)電池,蔚來現(xiàn)在公布了兩個(gè)指標(biāo),一是電池包容量150kWh,二是電芯能量密度360Wh/kg。從體積能量比來看,在換電機(jī)構(gòu)保持一致,也就是說電池包體積保持與目前在用的100kWh電池包尺寸相同的情況下,半固態(tài)電池確實(shí)能量密度有非常大的提升。 ![]() 按照這個(gè)性能數(shù)據(jù),這個(gè)半固態(tài)電池確實(shí)挺厲害的,不過消費(fèi)者更關(guān)心的,是這個(gè)電池是否足夠的安全,以及要花多少錢才可以使用這個(gè)電池,很抱歉,這兩個(gè)問題官方都沒有答案,不過我們可以適當(dāng)討論一下這兩個(gè)問題。 電池安全性 ![]() 根據(jù)2021年第十三屆中國(guó)汽車藍(lán)皮書論壇的一場(chǎng)圍繞固態(tài)電池的討論會(huì)中,北汽集團(tuán)副總經(jīng)理廖振波表示:“固液混合技術(shù)中,電解液占比大概在5%—10%。到了10%以內(nèi)的時(shí)候,電池的安全問題就能得到基本解決,如果電解液占比能進(jìn)一步提升到5%以內(nèi)的話就更安全”。我們知道,以往動(dòng)力電池出問題大概率都是因?yàn)殡娊庖海簿褪钦f,蔚來的半固態(tài)電池如果符合以上條件,在安全性上會(huì)有大大的提升。不過,還是期待官方后續(xù)公布更多安全性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及視頻,以消除消費(fèi)者的疑慮。 電池價(jià)格 ![]() 關(guān)于這個(gè)半固態(tài)電池的價(jià)格,可以先下結(jié)論,肯定會(huì)比蔚來的100kWh電池包要貴。首先,半固態(tài)電池在工藝上與液態(tài)鋰電池有很大的區(qū)別,這意味著需要更高的成本;然后是材料,蔚來的半固態(tài)電池正極采用的是高鎳材料,而鎳的價(jià)格,大家懂的;最后,半固態(tài)電池應(yīng)用于動(dòng)力電池才剛剛開始,產(chǎn)業(yè)配套還不完善,成本在短時(shí)間內(nèi)難以降低。一句話,要用新東西,就別沒法追求價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。 ![]() 蔚來半固態(tài)電池即將量產(chǎn),證明動(dòng)力電池已經(jīng)從傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池漸漸過渡為半固態(tài)電池,為純固態(tài)電池的量產(chǎn)打下基礎(chǔ)。在2022中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上,中科院院士歐陽明高表示,2025年是液態(tài)電池向固態(tài)電池過渡的關(guān)鍵期,近日,小米、華為也入股了衛(wèi)藍(lán)新能源,說明有越來越多的廠商看中半固態(tài)電池的前景,加入到半固態(tài)電池的發(fā)展行業(yè)中。眾人拾柴火焰高,有競(jìng)爭(zhēng)力才能有進(jìn)步,越多新產(chǎn)品的推出就越能加速這個(gè)不成熟的領(lǐng)域的發(fā)展,更多電動(dòng)車?yán)m(xù)航將超過1000公里,到時(shí)候電動(dòng)車?yán)m(xù)航問題將不是問題。 |
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